在重复利用之前，对污泥进行稳定化、无害化处理，如好氧与厌氧消化、堆肥化等，其中堆肥化处理是较多采用的一种方法。我国的污泥堆肥主要有两种方式，一是污泥消化或污泥和垃圾等其他物质混合堆肥后农用；二是污泥经过堆肥发酵制成复合肥还田。污泥在直接中温厌氧消化后进行农用的方法，其缺点在于病菌较多，杀灭的不够，可能会造成二次污染，因此没有得到推广及有效地利用，混合堆肥的方案是从无害化的角度来对其进行更好的处理，既能杀死其中的细菌，又能够提升肥料的效率，这样就可以实现在城市和农村都能够安全可靠的堆肥。污泥堆肥复合肥则是一种充分利用污泥中的营养元素，实现营养平衡，后进行还田农用，较纯化肥与有机化肥具有一定的性。
污泥填埋及焚烧不是污泥污染的有效途径，污泥治理的出路在于以无害化处置为前提的资源化利用。污泥的精细化利用及在土地、绿化种植的领域利用，具有对环境，经济与生态效益可观等优势，代表着污泥无害化处置和资源化利用的发展方向。
堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是利用好氧菌和氧气，使污泥经过高温发酵，将其中的有机有害物质分解，使有机物由不稳定状态转变为稳定的腐殖质物质，其堆肥产品不含病原菌，不含杂草种子，无臭无味，是一种优良的土壤改良剂和有机肥料。
